双组份系统是许多微生物体内非常重要的信号转导系统。该系统一般包含两个组份:组氨酸激酶和应答调节蛋白。组氨酸激酶可以感应周围环境中的刺激,将自身一个进化保守的组氨酸残基磷酸化,然后将产生的高能磷酸基团转移到与自身配对的应答调节蛋白。应答调节蛋白的磷酸化位点是进化上保守的天冬氨酸残基。应答调节蛋白磷酸化后,效应结构域的构象发生改变而处于活化状态,这样可以使调节结构域发挥功能,对环境中的刺激做出反应。微生物可以依靠这些简单的信号转导系统感应周围复杂多变的环境,通过调节自身的代谢对外界的环境变化做出适当的反应。本文研究了变异链球菌中组氨酸激酶VicK的生物学功能。VicK是一个组氨酸激酶,VicR是一个应答调节蛋白。根据对VicK蛋白一级序列保守性分析,克隆了三个突变体蛋白D441A、W443A和Δ439的基因。在体外实验中,这三个突变体对VicK蛋白的激酶活性没有影响;突变体D441A具有与野生型VicK 31-450基本相同的磷酸转移酶活性,突变体W443A和A439的磷酸转移酶活性受到很大的影响,分别只有野生型的40%和15%;突变体D441A和W443A具有同野生型VicK 31-450相似的磷酸酶活性,然而突变体Δ439的磷酸酶活性只有野生型的30%左右。体内实验研究发现Δ439突变株会造成gtfD基因转录水平的上调和GtfD蛋白表达量的上升,在同一菌株中发现其他与多糖代谢相关的基因gtfB、gtfC和gbpC转录水平的下调和相应蛋白表达量的下降。在含有葡萄糖的培养基中对野生型和突变型的菌株进行培养,UA159和D441A可以形成光滑、较厚、富含胞外多糖的生物被膜,然而W443A和A439则形成粗糙、较薄、胞外多糖含量较低的生物被膜。总而言之,VicK在变异链球菌生物被膜的形成过程中起着至关重要的作用。